利用原子力顯微鏡探針與雙軸平台製作薄膜式奈米電磁線圈

Abstract

繼藍光光碟機之後，近場光碟機可望成為下一世代的資料儲存產品，它利用雷射光寫入資料但使用電磁線圈讀取資料，具有快速寫入和高密度容納資料的功能。而近場光碟機有如此優越的性質，關鍵元件是在飛行讀寫頭上的可調變式電磁線圈，必須具有快速的調變頻率和足夠的磁場強度。 本研究設計一磁場強度、調變頻率、焦耳熱量，符合我們需求的電磁線圈。首先，利用電磁學計算電磁線圈的磁場強度與焦耳熱量。根據設計的線圈幾何圖形，本實驗驅動XY雙軸精密平台，利用原子力顯微鏡探針的力微影技術加工薄膜式奈米電磁線圈。根據模擬結果，選擇黃金為線圈材質會優於鎳與銅材質，因為金線圈不僅提供足夠的磁場強度，而且產生較少的焦耳熱。實驗中，當選擇黃金為基材時，使用原子力顯微鏡探針容易加工出線圈結構，但是堆屑多少影響了表面形貌。